續(xù)駛里程競(jìng)爭(zhēng)瞄準(zhǔn)千公里級(jí),引發(fā)熱管理技術(shù)按下“快進(jìn)鍵”?| 中國(guó)汽車報(bào)
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續(xù)駛焦慮、充電焦慮,安全焦慮……電動(dòng)汽車的諸多焦慮,正在逐漸被一一破解。
12月2日,賽力斯正式發(fā)布了全新高端智慧汽車品牌AITO,續(xù)駛里程超過1000公里。即將于2022年上市的廣汽埃安AION LX Plus、蔚來純電轎車ET7等新車型的續(xù)駛里程均將超過1000公里;而明年上市的上汽智己L7也將推出續(xù)駛里程超過1000公里版……
隨著“千公里級(jí)”新車接踵而至,動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的演進(jìn)也在加速?!昂民R配好鞍,動(dòng)力電池與熱管理技術(shù)恰似‘馬’與‘鞍’的關(guān)系,缺一不可。” 山東省電池工業(yè)協(xié)會(huì)顧問謝瑜忠向《中國(guó)汽車報(bào)》記者表示。
熱管理能跟得上嗎?
目前上市的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程最高達(dá)到600公里左右,如果續(xù)駛里程達(dá)到或超過1000公里,對(duì)熱管理系統(tǒng)將是一個(gè)新的考驗(yàn)。
“一般情況下,熱管理系統(tǒng)都是根據(jù)動(dòng)力電池的相關(guān)指標(biāo)設(shè)計(jì)的,續(xù)駛里程1000公里電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)當(dāng)然要升級(jí)或改造?!?華東汽車新材料技術(shù)研究院研究員林澍文向《中國(guó)汽車報(bào)》記者談到,目前常用的三元鋰電池的適應(yīng)溫度為零下20℃至零上60℃之間,一般工作溫度為0℃至零上40℃之間,低于0℃電池性能就會(huì)下降,高于極限溫度就會(huì)發(fā)生熱失控。所以,熱管理系統(tǒng)的作用就是要盡最大努力,把車載電池組的溫度控制在最佳工作溫度范圍內(nèi)。
“電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)按照功能來看,應(yīng)是既可以升溫也可降溫?!?廣東新能源汽車發(fā)展研究中心研究員林森告訴《中國(guó)汽車報(bào)》記者,首先是降溫,因?yàn)閯?dòng)力電池工作時(shí)會(huì)發(fā)熱,熱管理系統(tǒng)就要給電池降溫。目前主要有兩種方式,一是風(fēng)冷,特點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低便于維護(hù)。但是,車載動(dòng)力電池組內(nèi)部各個(gè)部位溫度并不均衡,因此風(fēng)冷一般用在熱穩(wěn)定性較好的磷酸鐵鋰電池上。二是液冷,對(duì)續(xù)駛里程越來越高、所使用的能量密度越來越高的三元鋰電池使用風(fēng)冷,力度顯然不足,需采用液冷,即通過電池組周圍管道內(nèi)的液體來降溫,缺點(diǎn)是增加了電池組的體積和成本,以及車身重量。其次是升溫,為保持動(dòng)力電池最佳工作溫度,除了降溫,還要有升溫,包括在冬天或寒冷條件下為電池預(yù)熱。目前,較多采用的是在電動(dòng)汽車上安裝電加熱器,可在需要的時(shí)候使電池組周圍管道中的冷卻液迅速升溫,給電池組供暖使其處于最佳性能,這種加熱方式成本低廉,但耗電較大。“續(xù)駛里程600公里電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)一般不適用于1000公里續(xù)駛里程電動(dòng)汽車,很多構(gòu)造需要重新設(shè)計(jì)。”他說。
“目前,比亞迪等電動(dòng)汽車新車型上出現(xiàn)了使用熱泵空調(diào)作為熱管理系統(tǒng)的加熱源,相比電加熱器可以提高加熱效率并減少耗電量?!?浙江新能源技術(shù)應(yīng)用研究院研究員陸安程在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,相比較而言,相同的環(huán)境下,熱泵的制熱效率是電加熱器的1.8-2.4倍。但熱泵系統(tǒng)仍有技術(shù)細(xì)節(jié)問題尚未徹底解決,目前在低于零下10℃寒冷條件下,一般是用熱泵和電加熱器共同來提供熱量。“現(xiàn)有技術(shù)條件下,續(xù)駛里程1000公里電動(dòng)汽車使用的無論是‘高階三元鋰電池’還是半固態(tài)電池,都需要重新設(shè)計(jì)配套的熱管理系統(tǒng)?!标懓渤瘫硎?。
技術(shù)路線趨向多樣化?
“熱管理系統(tǒng)不僅能使電池組始終保持最佳狀態(tài),更重要的是在很大程度上也是電動(dòng)汽車安全的重要保證。”林森表示,在相關(guān)技術(shù)演進(jìn)中,誰擁有了更為高效、節(jié)能、安全的熱管理技術(shù),就掌握了長(zhǎng)續(xù)駛里程電動(dòng)汽車的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),因此,從車企到相關(guān)零部件企業(yè),都在熱管理系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)上展開了新的廝殺。
“近來,在熱管理系統(tǒng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)上,比亞迪、蔚來汽車等都推出了自己的專利技術(shù)?!绷咒慕榻B,首先,在比亞迪近日公布的新近獲得授權(quán)的專利中,就有動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)等相關(guān)技術(shù)。盡管沒有公開詳細(xì)的技術(shù)細(xì)節(jié),但比亞迪宋Pro DM-i等新車型續(xù)駛里程為1000公里,無疑必須配備相應(yīng)的熱管理系統(tǒng),而且宋Pro DM-i已經(jīng)上市,這也意味著相應(yīng)的熱管理系統(tǒng)新產(chǎn)品已經(jīng)裝車使用。其次,蔚來汽車的動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)專利不止一件,其中之一就是散熱片技術(shù),已公布的概況顯示,蔚來汽車采用的是散熱片技術(shù),不僅可解決動(dòng)力電池發(fā)熱的問題,還可同時(shí)解決線路發(fā)熱的問題。另外,其使用了一種新的相變材料,可從根上解決電池發(fā)熱的問題。“熱管理系統(tǒng)技術(shù)演進(jìn)的意義還在于